CCF20110310037

Rys. 9.2. Rozkład potencjałów na płycie

--metalowej i w jej pobliżu: a) szkic

U = I R    sytuacyjny, b) rozkład potencjałów

mianej konstrukcji to sposób, który może być skuteczny przy niewielkich nakładach finansowych, szczególnie tam, gdzie Ie jest duże.

Na rysunku 9.2 przedstawiono szkic sytuacyjny i rozkład potencjałów na powierzchni gruntu w przypadku, gdy w pobliżu konstrukcji, na której może pojawić się napięcie, ułożono płytę metalową (zamiast uziomu pogrążonego w gruncie)

W takim przypadku napięcie dotykowe będzie równe zeru (zmniejszenie współczynnika dotykowego a_ST do 0). Jest to sytuacja dla ochrony przy dotyku pośrednim (przy uszkodzeniu) najkorzystniejsza. Niestety taki uziemienie ma bardzo dużą rezystancję i może nie spełniać w tym zakresie wymagań jeżeli pełni również inne funkcje niż ochronną (jeżeli uziom ma pełnić inne funkcje i powinno mieć ograniczoną rezystancję uziemienia). Dlatego dla innych funkcji należy taki uziom uzupełnić o elementy pionowe (korzystne, gdy chce się obniżyć rezystancję uziemienia). Uziemienie w postaci blach nie jest też korzystne ze względów praktycznych i ekonomicznych nie mówiąc o amatorach metalu. Dlatego w miejscach wydzielonych dla celów elektroenergetycznych zamiast płyty metalowej, można na stanowisku ułożyć siatkę metalową. Innym rozwiązaniem jest wykonanie uziom w postaci siatki lub otoku umieszczonego na niewielkiej głębokości (do 30 40 cm pod powierzchnią ziemi). Dzięki temu pogorszy się nieco efekt ograniczenia napięcia dotykowego ale równocześnie zmniejszy się rezystancja takiego uziemienia i będzie miał większe zalety eksploatacji w praktyce. Takie uziomy nazywa się uziomami wyrównawczymi.

Uziom w postaci otoku umieszczonego na niewielkiej głębokości może być bardzo skuteczne jako uziemienia ochronne słupa linii średniego napięcia lub stacji słupowej oraz stacji wieżowej średniego napięcia.

72

Podręcznik irspe

Rys. 9.3. Wpływ konfiguracji uziomu kratowego na napięcie dotykowe U_ST i krokowe U_Ss-' a) uziom kratowy prosty; b) uziom kratowy zagęszczony z elementami ułożonymi na różnej głębokości

W stacjach elektroenergetycznych zajmujących większy teren, np. stacjach napowietrznych o górnym napięciu 110 kV stosuje się kraty uziomowe ułożone na głębokości 0,5 do 1,0 m z elementami sterującymi rozkładem potencjału na powierzchni terenu ułożonymi płycej (dla ograniczenia napięć dotykowych) lub głębiej (dla ograniczenia napięć krokowych).

Na rys. 9.3 a) przedstawiono uziom poziomy kratowy pogrążony na głębokość t. Dla przejrzystości rysunku krata ta ma postać stosunkowo prostą.

Zastosowanie uziomu poziomego kratowego pozwala na uzyskanie efektu niewiele gorszego od tego jaki daje płyta metalowa ułożona na powierzchni gruntu a może być rozwiązaniem znacznie tańszym. W rozpatrywanym przypadku można bowiem równocześnie zmniejszyć: Re, zużycie metalu, zagrożenie mechanicznego uszkodzenia metalu oraz wpływ sezonowych zmian rezystywno-ści gruntu na R_E.

Gdy uziom kratowy pogrążony na głębokość 0,5 do 1,0 m nie pozwala na niezbędne ograniczenia U_St i U_Ss, pożądany efekt można uzyskać przez zagęszczenie całej lub części kraty i/lub umieszczenie jej w całości lub w części, na innej głębokości. W takich przypadkach rezystancja układu uziomowego zmniejsza się niewiele ale w sposób istotny zmienia się rozkład potencjałów na powierzchni gruntu. Jest to zmiana współczynnika dotykowego cc_St- Efekt zastosowania dodatkowych elementów uziomowych można prześledzić na rysunku 9.3b.

Na tym rysunku przedstawiono efekty uzyskane przez dodanie elementu 4 na głębokości t i dodanie elementów 5, 6, 7, 8 i 9 na głębokości mniejszej lub większej od t. Na podstawie wykresów rozkładu potencjałów na powierzchni gruntu łatwo zauważyć, że dodanie elementu 4 oraz elementów pogrążonych na głębokość mniejszą niż t powoduje zmniejszenie napięć dotykowych w pobliżu tych nowych

73

Zeszyt 12